（2009?廣東模擬）在沒有氧氣存在時，鐵與水幾乎不反應(yīng)，但高溫下，鐵能與水蒸氣反應(yīng)．請設(shè)計實驗，證明還原鐵粉與水蒸氣能夠發(fā)生反應(yīng)．
（1）鐵粉與水蒸氣反應(yīng)的化學(xué)方程式是：
3Fe+4H2O（g）
  △  
.
 
Fe3O4+4H2↑
3Fe+4H2O（g）
  △  
.
 
Fe3O4+4H2↑

（2）證明還原鐵粉與水蒸氣發(fā)生了反應(yīng)的方法是
檢驗是否有H2產(chǎn)生
檢驗是否有H2產(chǎn)生

（3）某同學(xué)用如圖所示裝置進(jìn)行實驗，請幫助該同學(xué)完成設(shè)計，用下列簡圖畫出未完成的實驗裝置示意圖（鐵架臺可省略，導(dǎo)氣管的形狀可根據(jù)需要選擇）

（4）停止反應(yīng)，待裝置冷卻后，取出反應(yīng)過的還原鐵粉混合物，加入過量的稀硫酸充分反應(yīng)，過濾．若混合物中既有Fe2+又有Fe3+，則證明該結(jié)論的實驗方法是：
各取少量溶液于兩試管中，向其中一試管中滴入幾滴KSCN溶液，向另一試管中加入高錳酸鉀酸性溶液，觀察溶液顏色變化，若前者溶液顏色變紅，后是溶液紫紅色褪去，則說明溶液中既有Fe2+又有Fe3+
各取少量溶液于兩試管中，向其中一試管中滴入幾滴KSCN溶液，向另一試管中加入高錳酸鉀酸性溶液，觀察溶液顏色變化，若前者溶液顏色變紅，后是溶液紫紅色褪去，則說明溶液中既有Fe2+又有Fe3+

（5）經(jīng)檢驗上述濾液中不含F(xiàn)e3+，這不能說明還原鐵粉與水蒸氣反應(yīng)所得產(chǎn)物中不含+3價的Fe元素．原因是（結(jié)合離子方程式說明）
如果反應(yīng)后混合物中的鐵粉過量，鐵粉將溶液中的Fe3+全部還原為Fe2+，即便加KSCN溶液也不變紅色．反應(yīng)的離子方程式為Fe+2Fe3+=3Fe2+
如果反應(yīng)后混合物中的鐵粉過量，鐵粉將溶液中的Fe3+全部還原為Fe2+，即便加KSCN溶液也不變紅色．反應(yīng)的離子方程式為Fe+2Fe3+=3Fe2+

（6）某同學(xué)利用上述濾液制取白色的Fe（OH）2沉淀，向濾液中加入NaOH溶液后，觀察到生成的白色沉淀迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色．
①沉淀由白色→紅褐色的化學(xué)方程式是：
4Fe（OH）2+O2+2H2O═4Fe（OH）3
4Fe（OH）2+O2+2H2O═4Fe（OH）3
．
②為了得到白色的Fe（OH）2沉淀，并盡可能長時間保持其白色，可采取的措施有多種，請寫出其中的一種．
第一種：用一只容器較大針孔較細(xì)的注射器吸取濾液后再吸入NaOH溶液，然后倒置2～3次；
第二種：向濾液中加入植物油，使濾液與空氣隔絕，然后再將滴管伸入水溶液中滴加氫氧化鈉溶液；
第三種：向熱的硫酸亞鐵溶液中滴加熱的氫氧化鈉溶液，減少溶液中氧氣的含量．
第一種：用一只容器較大針孔較細(xì)的注射器吸取濾液后再吸入NaOH溶液，然后倒置2～3次；
第二種：向濾液中加入植物油，使濾液與空氣隔絕，然后再將滴管伸入水溶液中滴加氫氧化鈉溶液；
第三種：向熱的硫酸亞鐵溶液中滴加熱的氫氧化鈉溶液，減少溶液中氧氣的含量．
．
分析：（1）根據(jù)現(xiàn)象判斷產(chǎn)物為四氧化三鐵和氫氣；
（2）證明鐵和水蒸氣反應(yīng)的方法可以根據(jù)固體的性質(zhì)驗證分析，也可以依據(jù)生成的氣體為氫氣；
（3）氫氣的密度比空氣的小，且不溶于水；
（4）Fe3+使KSCN溶液變紅，F(xiàn)e2+使高錳酸鉀酸性溶液褪色；
（5）鐵粉將溶液中的Fe3+全部還原為Fe2+；
（6）①氧氣能將Fe（OH）2沉淀氧化為氫氧化鐵；
②Fe（OH）2沉淀易被氧氣氧化，應(yīng)除掉溶液中的氧氣和隔絕空氣．
解答：解：（1）鐵和水蒸氣反應(yīng)的化學(xué)方程式為：3Fe+4H2O（g） 
  △  
.
 
  Fe3O4+4H2↑，故答案為：3Fe+4H2O（g） 
  △  
.
 
  Fe3O4+4H2↑；
（2）證明還原鐵粉與水蒸氣發(fā)生了反應(yīng)的方法是收集氣體進(jìn)行爆鳴實驗，證明鐵發(fā)生了反應(yīng)，故答案為：檢驗是否有H2產(chǎn)生；
（3）氫氣的密度比空氣的小，且不溶于水，實驗裝置示意圖，故答案為：；
（4）Fe3+使KSCN溶液變紅，F(xiàn)e2+使高錳酸鉀酸性溶液褪色，故答案為：各取少量溶液于兩試管中，向其中一試管中滴入幾滴KSCN溶液，向另一試管中加入高錳酸鉀酸性溶液，觀察溶液顏色變化，若前者溶液顏色變紅，后是溶液紫紅色褪去，則說明溶液中既有Fe2+又有Fe3+；
（5）鐵粉將溶液中的Fe3+全部還原為Fe2+，即便加KSCN溶液也不變紅色，故答案為：如果反應(yīng)后混合物中的鐵粉過量，鐵粉將溶液中的Fe3+全部還原為Fe2+，即便加KSCN溶液也不變紅色．反應(yīng)的離子方程式為Fe+2Fe3+=3Fe2+；
（6）①氧氣能將Fe（OH）2沉淀氧化為氫氧化鐵，化學(xué)方程式：4Fe（OH）2+O2+2H2O═4Fe（OH）3，故答案為：4Fe（OH）2+O2+2H2O═4Fe（OH）3；
②Fe（OH）2沉淀易被氧氣氧化，應(yīng)除掉溶液中的氧氣和隔絕空氣，故答案為：第一種：用一只容器較大針孔較細(xì)的注射器吸取濾液后再吸入NaOH溶液，然后倒置2～3次；
第二種：向濾液中加入植物油，使濾液與空氣隔絕，然后再將滴管伸入水溶液中滴加氫氧化鈉溶液；
第三種：向熱的硫酸亞鐵溶液中滴加熱的氫氧化鈉溶液，減少溶液中氧氣的含量．
點評：本題考查鐵及其化合物的性質(zhì)實驗，題目難度不大，注意Fe2+與Fe3+的轉(zhuǎn)化．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：閱讀理解

（2009?廣東模擬）我國化工專家侯德榜的“侯氏制堿法”曾為世界制堿工業(yè)做出了突出貢獻(xiàn)．他以NaCl、NH3、CO2等為原料先制得NaHCO3，進(jìn)而生產(chǎn)出純堿．有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為：
NH3+CO2+H2O=NH4HCO3；
NH4HCO3+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl；
2NaHCO3 
  △  
.
 
Na2CO3+CO2↑+H2O
（1）碳酸氫銨與飽和食鹽水反應(yīng)，能析出碳酸氫鈉晶體的原因是
C
C

a．碳酸氫鈉難溶于水
b．碳酸氫鈉受熱易分解
c．碳酸氫鈉的溶解度相對較小，所以在溶液中首先結(jié)晶析出
（2）某探究活動小組根據(jù)上述制堿原理，進(jìn)行碳酸氫鈉的制備實驗，同學(xué)們按各自設(shè)計的方案實驗．
①一位同學(xué)將二氧化碳?xì)怏w通入含氨的飽和食鹽水中制備碳酸氫鈉，實驗裝置如下圖所示（圖中夾持、固定用的儀器未畫出）．

試回答下列有關(guān)問題：
（Ⅰ）乙裝置中的試劑是
飽和碳酸氫鈉溶液
飽和碳酸氫鈉溶液
；
（Ⅱ）丁裝置中稀硫酸的作用是
吸收未反應(yīng)的NH3
吸收未反應(yīng)的NH3
；
（Ⅲ）實驗結(jié)束后，分離出NaHCO3 晶體的操作是
過濾
過濾
（填分離操作的名稱）．
②另一位同學(xué)用圖中戊裝置（其它裝置未畫出）進(jìn)行實驗．
（Ⅰ）實驗時，須先從
a
a
管通入
NH3
NH3
 氣體，再從
b
b
管中通入
CO2
CO2
氣體；
（Ⅱ）有同學(xué)建議在戊裝置的b管下端連接己裝置，理由是
增大氣體與溶液接觸面積，提高CO2吸收率
增大氣體與溶液接觸面積，提高CO2吸收率
；
（3）請你再寫出一種實驗室制取少量碳酸氫鈉的方法：
用碳酸氫銨與適量飽和食鹽水反應(yīng)或往燒堿溶液中通入過量CO2；或往飽和Na2CO3溶液中通入過量CO2等
用碳酸氫銨與適量飽和食鹽水反應(yīng)或往燒堿溶液中通入過量CO2；或往飽和Na2CO3溶液中通入過量CO2等
．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：閱讀理解

（2009?廣東模擬）某課外小組欲通過實驗證明方鉛礦分解所得白色粉末中含有氧元素，設(shè)計以下的實驗裝置：
在實驗或改進(jìn)實驗中，可能發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)如下：
PbO+C
  △  
.
 
Pb+CO↑，2PbO+C
  △  
.
 
2Pb+CO2↑，Ca（OH）2+CO2=CaCO3↓+H2O
[Cu（NH3）2]Ac+CO+2NH3?[Cu（NH3）4]Ac?CO△H＜0．請回答以下問題：
（1）在裝置A中不斷鼓入氮氣的作用是
N2可將實驗裝置內(nèi)的空氣排凈，并作為動力源將PbO與C反應(yīng)生成的氣體，趕入B、C兩個實驗裝置處
N2可將實驗裝置內(nèi)的空氣排凈，并作為動力源將PbO與C反應(yīng)生成的氣體，趕入B、C兩個實驗裝置處
，能否用空氣代替氮氣？
否
否
，其理由是
空氣中的O2可與灼熱的炭反應(yīng)，且空氣中還含有CO2、H2O等含氧化合物，均可導(dǎo)致實驗失敗
空氣中的O2可與灼熱的炭反應(yīng)，且空氣中還含有CO2、H2O等含氧化合物，均可導(dǎo)致實驗失敗
．
（2）在實驗過程中，未見B裝置中有白色沉淀生成，說明在裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是
PbO+C
  △  
.
 
Pb+CO↑
PbO+C
  △  
.
 
Pb+CO↑
，證明氧化鉛里含有氧元素的實驗事實是
C處燃燒產(chǎn)生的淡藍(lán)色火焰
C處燃燒產(chǎn)生的淡藍(lán)色火焰
．
（3）若使實驗更具有說服力，通過增添設(shè)備和藥品，設(shè)計一個更加嚴(yán)密的改進(jìn)實驗方案是
可在裝置B后串聯(lián)一個內(nèi)盛[Cu（NH3）2]Ac溶液的洗氣裝置，吸收一氧化碳，反應(yīng)完畢，取出吸收液加熱解吸，用排水取氣法收集放出的氣體，通過進(jìn)一步實驗證明該氣體是一氧化碳
可在裝置B后串聯(lián)一個內(nèi)盛[Cu（NH3）2]Ac溶液的洗氣裝置，吸收一氧化碳，反應(yīng)完畢，取出吸收液加熱解吸，用排水取氣法收集放出的氣體，通過進(jìn)一步實驗證明該氣體是一氧化碳
．
（4）若沒有木炭粉和氮氣，改用氫氣行嗎？
可以
可以
，實驗的裝置和藥品又將做怎樣的調(diào)整？
將裝置B改用內(nèi)盛CuSO4白色粉末的干燥管
將裝置B改用內(nèi)盛CuSO4白色粉末的干燥管
．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

（2009?廣東模擬）通常情況下空氣中CO2的體積分?jǐn)?shù)為0.030%，當(dāng)空氣中CO2的體積分?jǐn)?shù)超過0.050%時，會引起明顯的溫室效應(yīng)．為減小和消除CO2對環(huán)境的影響，一方面世界各國都在限制其排放量，另一方面科學(xué)家加強了對CO2創(chuàng)新利用的研究．
（1）目前，用超臨界CO2（其狀態(tài)介于氣態(tài)和液態(tài)之間）代替氟利昂作致冷劑已成為一種趨勢，這一做法對環(huán)境的積極意義在于
保護(hù)臭氧層
保護(hù)臭氧層
．
（2）最近有科學(xué)家提出“綠色自由”構(gòu)想：把空氣吹入碳酸鉀溶液，然后再把CO2從溶液中提取出來，經(jīng)化學(xué)反應(yīng)后使之變?yōu)榭稍偕剂霞状迹熬G色自由”構(gòu)想技術(shù)流程如下：

①分解池中反應(yīng)的化學(xué)方程式為
2KHCO3
  △  
.
 
K2CO3+CO2↑+H2O
2KHCO3
  △  
.
 
K2CO3+CO2↑+H2O
．
②在合成塔中，若有4.4kg CO2與足量H2恰好完全反應(yīng)，生成氣態(tài)的水和甲醇，可放出4947kJ的熱量，試寫出合成塔中發(fā)生反應(yīng)的熱化學(xué)方程式
CO2（g）+3H2（g）═CH3OH（g）+H2O（g）△H=-49.47kJ/mol
CO2（g）+3H2（g）═CH3OH（g）+H2O（g）△H=-49.47kJ/mol
．
（3）小李同學(xué)擬用沉淀法測定空氣中CO2的體積分?jǐn)?shù)，他查得CaCO3、BaCO3的溶度積（Ksp）分別為4.96×10-9、2.58×10-11．
小李應(yīng)該選用的試劑是
Ba（OH）2（或NaOH溶液和BaCl2溶液）
Ba（OH）2（或NaOH溶液和BaCl2溶液）
，實驗時測定的數(shù)據(jù)除空氣的體積外，還需要測定
實驗時的溫度、壓強、沉淀的質(zhì)量
實驗時的溫度、壓強、沉淀的質(zhì)量
．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：閱讀理解

（2009?廣東模擬）鐵是人體不可缺少的微量元素，攝入含鐵的化合物可補充鐵．“速力菲”是市場上一種常見的補鐵藥物，下表格是它的說明書．

（1）該藥品中Fe2+ 會緩慢氧化，國家規(guī)定該藥物中Fe2+ 的氧化率超過10%即不能再服用．
1為了檢驗?zāi)乘幍瓿鍪鄣摹八倭Ψ啤笔欠裱趸�，實驗室可選用最常用最靈敏的檢驗試劑為
硫氰化鉀溶液
硫氰化鉀溶液
（ 填試劑的名稱 ）
②實驗室采用H2SO4酸化的KMnO4溶液，對“速力菲”中的Fe2+ 進(jìn)行滴定（假設(shè)藥品中，其它成分不與KMnO4反應(yīng)）．請配平下列離子方程式
1
1
MnO4-+
5
5
Fe2++
8
8
H+═
1
1
Mn2++
5
5
Fe3++
4
4
H2O
③稱量上述含鐵元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20.00% 的“速力菲”10.00g，將其全部溶于稀硫酸中，配制成1000.00mL溶液，取出20.00mL，用0.01mol/L的KMnO4溶液滴定，用去KMnO4溶液12.00mL．該藥品可以服用嗎？
不可以
不可以
（填“可以”或“不可以”），請通過計算簡述理由（寫出主要計算過程）
由MnO4-～5Fe2+，可得1000.00mL溶液含有的Fe2+的物質(zhì)的量n（Fe2+）=0.01mol/L×12.00×10-3L×5×（1000.00mL/20.00mL）=0.03mol，m（Fe2+）=0.03mol×56g/mol=1.68g，F(xiàn)e2+的氧化率（10g×20.00%-1.68g）/（10g×20.00%）=16.00%＞10%，所以不可以服用．
由MnO4-～5Fe2+，可得1000.00mL溶液含有的Fe2+的物質(zhì)的量n（Fe2+）=0.01mol/L×12.00×10-3L×5×（1000.00mL/20.00mL）=0.03mol，m（Fe2+）=0.03mol×56g/mol=1.68g，F(xiàn)e2+的氧化率（10g×20.00%-1.68g）/（10g×20.00%）=16.00%＞10%，所以不可以服用．
．
（2）已知琥珀酸亞鐵相對分子質(zhì)量為172，琥珀酸為有機酸．含23.6g琥珀酸的溶液與4mol/L  100mL的氫氧化鈉溶液恰好完全中和．質(zhì)子核磁共振分析顯示，琥珀酸分子中只含有兩種位置不同的氫原子．寫出琥珀酸溶液與氫氧化鈉溶液完全中和的離子方程式（有機物須寫結(jié)構(gòu)簡式）
HOOC-CH2-CH2-COOH+2OH-→-OOC-CH2-CH2-COO-+2H2O
HOOC-CH2-CH2-COOH+2OH-→-OOC-CH2-CH2-COO-+2H2O
，琥珀酸亞鐵的化學(xué)式為
FeC4H4O4
FeC4H4O4
．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：閱讀理解

（2009?廣東模擬）七水硫酸鎂（MgSO4?7H2O）在印染、造紙和醫(yī)藥等工業(yè)上都有廣泛的應(yīng)用，利用化工廠生產(chǎn)硼砂的廢渣-硼鎂泥可制取七水硫酸鎂．硼鎂泥的主要成分是MgCO3，還含有其他雜質(zhì)（MgO、SiO2、Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3、MnO等）．
表1  部分陽離子以氫氧化物形式完全沉淀時溶液的pH
沉淀物 Al（OH）3 Fe（OH）3 Fe（OH）2 Mn（OH）2 Mg（OH）2
pH值 5.2 3.2 9.7 10.4 11.2
表2  兩種鹽的溶解度（單位為g/100g水）
溫度/℃ 10 30 40 50 60
CaSO4 0.19 0.21 0.21 0.20 0.19
MgSO4?7H2O 30.9 35.5 40.8 45.6 /
硼鎂泥制取七水硫酸鎂的工藝流程如下：

根據(jù)以上流程圖并參考表格pH數(shù)據(jù)和溶解度數(shù)據(jù)，試回答下列問題：
（1）過濾I的濾液中加入硼鎂泥，調(diào)節(jié)溶液的pH=5～6，再加入NaClO溶液加熱煮沸，將溶液中的Mn2+氧化成MnO2，反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式為
Mn2++ClO-+H2O=MnO2↓+2H++Cl-
Mn2++ClO-+H2O=MnO2↓+2H++Cl-
．加熱煮沸的主要目的是
促進(jìn)Al3+、Fe3+水解及Mn2+氧化成MnO2
促進(jìn)Al3+、Fe3+水解及Mn2+氧化成MnO2
．
（2）沉淀B中除MnO2、SiO2外還含有
Fe（OH）3、Al（OH）3
Fe（OH）3、Al（OH）3
（填化學(xué)式）等物質(zhì)．
（3）檢驗過濾Ⅱ后的濾液中是否含有Fe3+的實驗方法是
取過濾II后的濾液1～2ml于試管中，加入少量KSCN溶液，如果溶液不顯紅色，證明濾液中無Fe3+
取過濾II后的濾液1～2ml于試管中，加入少量KSCN溶液，如果溶液不顯紅色，證明濾液中無Fe3+
；
（4）沉淀C的化學(xué)式是
CaSO4?2H2O或CaSO4
CaSO4?2H2O或CaSO4
．過濾Ⅲ需趁熱過濾的理由是
以防MgSO4在溫度低時結(jié)晶析出
以防MgSO4在溫度低時結(jié)晶析出
．

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